开普勒90:拥有八颗行星的恒星

开普勒90Kepler-90,又名2MASS J18574403+4918185),是一颗距离地球大约2790光年的恒星,在分类上它属于F型恒星,比太阳稍大一些。

开普勒90的质量和半径都是太阳的1.2倍,表面温度为6100K,比太阳的5772K稍微高一些。这颗恒星的亮度大约是太阳的1.7倍。

因为距离地球足够遥远,它的视星等只有14等,远低于肉眼所能观察到的最暗亮度,所以肉眼是无法直接观测到这颗恒星。

如果就恒星本身来说,开普勒90显得平平无奇,但是它是目前天文学家发现的唯三拥有八个行星的恒星(另外两个是开普勒385和太阳)。

开普勒90的行星系统和太阳系的对比
开普勒90的行星系统和太阳系的对比

虽然听起来它和太阳系很类似,但是如果你稍微了解一下,就会发现,这是两个截然不同的世界。开普勒90的行星距离恒星都非常近。这颗恒星内侧是6颗岩石系外行星,大小从超级地球迷你海王星不等,而外侧的两颗行星则是气态巨行星。其中最外侧的那颗行星到恒星的距离和地球几乎一模一样。

也就是说,如果类比于太阳系的话,那么在地球和太阳之间,足足塞下了8颗行星,而且这些行星全部比地球更大,最大的行星质量比两个土星的质量还要大,比木星稍微小一些。想象一下木星搬到地球的位置,那是一副怎样的奇异场景。

开普勒90的行星系统
开普勒90的行星系统
名称质量(地球质量)到恒星距离(天文单位)公转周期(天)半径(地球半径)
Kepler-90b0.074 ± 0.0167.0081511.31倍
Kepler-90c0.089 ± 0.0128.7193751.18倍
Kepler-90i0.107 ± 0.0314.449121.32倍
Kepler-90d0.32 ± 0.0559.736672.88倍
Kepler-90e0.42 ± 0.0691.939132.67倍
Kepler-90f0.48 ± 0.09124.91442.89倍
Kepler-90g15±0.8倍0.71 ± 0.08210.606978.13倍
Kepler-90h203±5倍1.01 ± 0.11331.6005911.32倍

因为有一些行星距离开普勒90太近,所以最内侧的5颗系外行星可能被潮汐锁定了,这意味着这些系外行星的一侧永远面向恒星,处于永恒的白昼,而另一侧则永远背对恒星,处于永恒的黑暗中。

开普勒90的行星处于轨道共振
开普勒90的行星处于轨道共振

而且在这么狭小的空间内挤进去这么多的行星,这些行星之间彼此的引力影响,最终使得这8颗行星的周期都与其他行星的周期接近整数比关系,即接近于轨道共振。周期比b:c、c:i和i:d分别接近于4:5、3:5和1:4(4:4.977、3:4.97和1:4.13),而d、e、f、g和h的周期比接近于2:3:4:7:11(2:3.078:4.182:7.051:11.102;还有7:11.021)。f、g和h的周期比也接近于3:5:8(3:5.058:7.964)。

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